Hasat sonrası depolama alanlarında sanitasyonun mikrobiyolojik olarak modellenmesi

Küresel ısınma, verimli toprakların kaybı ve kaynak sularının azalması günden güne tarımı zorlaştırmaktadır. Yağışlarla bile verimli topraklarda kayıplar yaşanırken ve su kaynakları tükenirken üretimi arttırmak zor olacaktır. Dolayısıyla sağlıklı gıdaya erişim zorlaşmakta, nüfus çoğalması ile gıda ihtiyacının paralel olarak artması da ayrıca bu problemi derinleştirmektedir. Tarım alanlarından hasadı yapılmış ürünlerin ise ancak ortalama % 50'si marketlere ulaşmaktadır. Bu kaybın büyük bir çoğunluğu mikroorganizmalar sebebiyle yaşanmaktadır. Üretimi arttırılamayan tarım ürünlerinde oluşan kayıpların önüne geçmek gerekmektedir. Bu bağlamda yapılan çalışmada, hasat deposunda sıklıkla rastlanan çevresel izolatların mikrobiyolojik ve moleküler teknikler kullanılarak adlandırılması ve in vitro koşullarda sanitasyon uygulamasına karşı davranışı modellenmiştir. Çevresel izolatlara karşı su bazlı trimetoksilil quat (SilQUAT) bileşiğinin minimum etkin dozları belirlenmiş ve etkin dozunun standart suşlardan farkı ortaya konulmuştur. İzole edilen bakteri suşları için BS EN 1276:2019 test metodu ile 1 ve 5 dakikada; mantar suşları için BS EN 1650:2019 test metodu ile 15 ve 60 dakikada temiz ve kirli koşullarda üç farklı dozun etkinliği belirlenmiştir. Bunun yanı sıra EPA (Environmental Protection Agency)#01 Protokolü ile JISZ2801:2010 test metotları modifiye edilerek SilQUAT bileşiğinin uygulama sonrası kalıcığı test edilmiştir. Çevresel izolatlarla kıyaslamada standart suşlardan Gram pozitif Staphylococcus aureus, Gram negatif Escherichia coli, Candida albicans mayası, Aspergillus niger küf mantarı temsilci organizma olarak seçilmiştir. SilQUAT bileşiğinin bakteriler için minimum inhibitör konsantrasyon (MİK) değeri 5-200 mg/L; minimum bakterisidal konsantrasyon (MBK) değeri 10-200 mg/L olarak belirlenmiştir. Maya mantar izolatları için MİK değeri 3-5 mg/L ve minimum fungisidal konsantrasyon (MFK) değeri 40-50 mg/L iken, küf mantarı izolatları için MİK ve MFK değerleri 40-400 mg/L olarak tespit edilmiştir. BS EN 1276:2019 standardına göre etkin biyosit kriteri olan 5 log düşüşü temiz ve kirli koşullarda 5 dakikalık temas süresinde biyositin 50 mg/L konsantrasyonu 6 bakteri izolatı için; 75 mg/L konsantrasyonu 10 bakteri izolatı için 100 mg/L konsantrasyonu 14 bakteri izolatı için sağlamıştır. BS EN 1650:2019 4 log etkin biyosit kriterini denenen tüm biyosit dozları temiz/kirli koşullarda 15 dakika temas süresinde tüm maya izolatları için sağlarken; temiz/kirli koşullarda 60 dakika temas süresinde 125 mg/L 8 küf; 150 mg/L 10 küf ve 200 mg/L biyosit 15 küf izolatı için sağlamıştır. Çevresel izolatların standart temsilci organizmalara göre daha dirençli olduğu belirlenmiştir. EPA protokolüne göre SilQUAT bileşiği uygulanmış PVC (polivinil klorür), paslanmaz çelik ve cam yüzeyler, 12 aşındırma ve 5 reinokulasyon sonrası kontrole kıyasla güçlü antimikrobiyal etki göstererek, mikroorganizma karışımlarının > % 99.9'unu öldürmüştür. Farklı yüzeylerde aşındırma işlemlerinin biyositin aktivitesinde kayba yol açmadığı SilQUAT bileşiğinin mekanik temizleme işlemlerine karşı dayanıklı ve kalıcı olduğu belirlenmiştir. Gıda hasat depolarındaki ürünlerde birikimli oluşan mikrobiyal yükün giderilmesi ve sanitasyonun kalıcılığının sağlanması sayesinde ürün kaybının önüne geçilebilir. Ayrıca çalışmada kullanılan biyosit suda kalıntı bileşik bırakmaması sebebiyle ve düşük dozlarda farklı organizma gruplarına etki etmesi nedeni ile gereğinden yüksek konsantrasyonda biyosit kullanımını engellemesi sayesinde sekonder çevre kirliliğini de en aza indirgeyecektir. Gıda hasat deposunun doğal florasına karşı etkinliği ve kalıcılığı doğrulanmış SilQUAT bileşiğinin mikrobiyal yükün önüne geçmesinde hasat depolarında kullanılması önerilebilir.